SSD部署之企业应用和系统文件难题

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欢迎访问e展厅 展厅 4 电脑/软件/周边产品展厅 瘦客户机, 机架服务器, 塔式服务器, 刀片服务器, 商用电脑, ... 基于闪存的固态盘(SSD)正在成为企业存储用户的一个大难题；和我一起工作的很多用户出于很多 原因正打算采用这种新型“Tier 0”数据存储，可能这些原因非常简单，比如每瓦IOPS、每单位成本IOPS、(或者对于某些应用来说)每GB/s存储的带宽。 相比传统磁盘存储来说，固态盘有很多缺点，到目前为止最大的缺点恐怕就是成本了。有人说，因为闪存固态盘的出现，旋转硬盘很快将成为历史，但我认为这在短期内是不太可能发生的，即使发 生了，取代了旋转硬盘的设备也不会是基于闪存的，并且不会在这个十年结束之前出现。厂商们说磁带将走向灭亡已经说了20多年了， 但是磁带至今仍然在数据保护策略中扮演着重要的角色。看上去似乎多层存储将一直存在。 这是关于闪存固态盘部署系列文章的第一篇，将谈到适用于闪存的应用，以及一些用于部署的文件系统和其他等问题。第二篇文章将谈到硬件问题，第三 篇将谈一谈固态盘设计和所使用的SAS以及RAID控制器。 适用于固态盘的应用 我们都知道，高IOPS架构有利于数据库等应用，但是当你尝试向架构中引入闪存固态盘的时候你应该考虑些什么？ 对于应用来说，固态盘真正的好处包括小块I/O请求的延迟。现在，大多数企业级固态盘很轻松地就可以保持40000的读取IOPS和30000的写入IOPS，而最 快的2.5英寸1.5万转硬盘只能做250个随机IOPS。当然，你需要硬件来实现这一性能，后面的第二篇文章我们将谈到这个问题。 显然使用密集的数据库可以从固态盘技术中获益，最突出的要算数据库索引了，其次是数据库日志文件。这些文件一般要 比表格空间小，而且通常是保存在1.5万转硬盘中的，甚至经常受到性能方面的限制。像iostat这样的性能工具、sar和其他等性能监控工具通常被用于 评估与这些设备相连接的LUN附加存储的延迟。 尽管闪存存储相比旋转磁盘来说仍然是非常昂贵，但是了解闪存所能带来的潜在好处是非常关键的。如果你的设备上有较大型的命令队列，而且每个命令 的延迟较高，那么也许你的数据库比较适合于使用闪存存储。 闪存的文件系统难题 另外一个新出现可利用闪存的潜在领域就是文件系统元数据。现在有很多文件系统是将数据与元数据分离开来的，这 样我们就可以把元数据保存在固态盘上。这种类型的文件系统将变得越来越普遍。顺便说一下，当我与文件系统设计者交 流，或者我自己设计文件系统的时候，我个人比较推崇这种文件系统。这种方法很有意义，因为元数据通常有不同的访问模式。除了文件系统元数据以外，与数据库 一样，对于那些有日志的文件系统来说，这些文件系统的日志也适合保存在固态盘中。 对于大多数闪存固态盘来说，最大的问题之一就是它们的读写限制在4096字节范围内。你可能会认为这 并不算是个问题，因为索引节点大多数是512字节的，而且就我所知文件系统元数据的分配通常是成对的。这时候出现的问题我们通常称之为文件系统超级块 (superblock)。超级块包括关于文件系统的基本信息：用于文件系统的卷和位置，配置和可调节的大小，分配映射表和其他关键数据的不同种类。 一些文件系统不会将超级块设定在4096字节。这对于缓存大小固定的RAID控制器来说显然是一个问题，而且对于闪存设备也是一样的。这并不是说性能十分糟糕，但是对于大多数企业级闪存设备来说，在4096字节的限制基础上进行调整和读写性能降低达50%已经是很不错 的了。这要比磁盘好多了，但是对于一种高成本设备来说，为什么要浪费那50%的性能呢？ 对于我们这些有幸拥有足够预算为文件系统购买固态盘的人们来说，你需要考虑文件系统调节参数。有些文件系统的配置是允许超过 64KB的，那么使用大型配置对于基于磁盘的文件系统来说是有利的，而且你可以为浪费空间买单。因此，如果你的配置是1MB，在磁盘上保存了很多大容量文 件和一些小容量文件，每个文件的大小都在几MB，那么牺牲小型文件的空间但是有效地配置大型文件，这样你就不需要遵循以往针对大型文件的常规配置。 固态盘能够起到帮助作用，因为元数据的分配开销很小，因此遵循常规分配方式往往不会影 响到性能。尽管固态盘空间的成本很高，但是当你既有大型文件又有小型文件的时候使用大型分配方式并没 有太大意义。按照最小的文件那样进行分配，这样就不会浪费宝贵的固态盘空间。例如，我的笔记本电脑使用了固态盘，我设置NTFS为1024字节，而不是默认的4096字节，因为我知道我有很 多小型文件。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (7/1/2010)